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2015年6月22日 星期一

邂逅大腸桿菌

      大腸桿菌大概是我們日常生活中最常聽到的細菌。政府衛生機關常常會抽驗一些食品或飲料,並告知社會大眾這些食品是否符合衛生條件,其中一定不會遺漏大腸桿菌的檢驗;平時自來水公司及一些環保單位也會定時檢驗自來水或河水水源是否遭受大腸桿菌的污染。

大腸桿菌真的那麼可怕嗎?
大腸桿菌的學名是Escherichia coli(通常簡稱為E. coli),是為紀念首先將此菌分離出來的德國微生物學家Theodor Escherich(1857~1911)而命名的;其中的 coli 指的是其棲息地──結腸(colon)。顧名思義,大腸桿菌在自然界中的最主要棲息地就是溫血動物的大腸中,當然也包括人類在內。而隨著宿主動物的排便,大腸桿菌可散布到許多自然生態環境中。

      我們的消化道中充滿了各式各樣的微生物,由於營養充分、溫度及濕度適宜,因此這些微生物可在腸道中大量生長與繁殖,稱之為「正常菌落」(normal flora)。大腸桿菌也是大腸中正常菌落的一員,這些正常菌落是無害的,而且是我們維持正常健康所不可或缺的。例如它們可以自己合成許多維他命(包括維他命K及維他命B)供宿主 吸收與利用,它們也會促進宿主免疫系統的成熟。

      一般食品與飲水的微生物檢驗是要確保其未受到糞便的污染,以免病從口入。但是許多由糞便傳染的病原菌並不容易檢驗,常需要一些特殊的儀器與技巧,有時培養時間也很長,因此科學家們便找到一個指標──大腸桿菌來作檢驗;一旦發現大腸桿菌的存在,便認為該食品或飲料曾受過糞便的污染,而不適於人們吃食或飲用。
      至於為什麼 選擇大腸桿菌呢?
主要的原因是大腸桿菌生長快速、易於培養、及鑑定容易之故。如果在食物中檢驗出有大腸桿菌,由此推斷該食物是受到腸道中的細菌污染。亦因為主要的致病細菌如沙門氐菌或痢疾桿菌等是經過糞便傳播,於是由此又推斷出,既然 食物中有腸道中的大腸桿菌出現,腸道中的致病細菌的出現率便會相繼提高。


     但是它們其中的某些菌種也是人類一些重要病原菌。腸內出血性大腸桿菌enterohemorrhagic Escherichia coli, EHEC)。就是一個很有名的例子,他會造成病人嚴重 腹絞痛、腹瀉與赤痢,如無適當治療與處理,病人會在短時間內大量脫水與失血而導致死亡。

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2015年6月18日 星期四

HILIC HPLC 分析技術簡介

      過去30年來,HPLC肩負了分析化學中有機分析的許多重要責任,而其中逆相層析管柱的使用又佔其中大 部分。但隨著藥物與食品分析的比重逐步升高,高極性化合物的分析需求日益提高,逆相層析已不能解決所 有HPLC分析遇到的問題。高極性有機化合物的分析,傳統方法以正相層析、離子交換等方式完成,但正相層析所需使用的低極性溶劑對水溶性物質的低溶解度限制了其應用,而離子交換管柱的應用性與價格也限制 了其部分使用性。

      近期HPLC最夯的議題就是HILIC 材質於HPLC的應用。HILIC全名為Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography,意為”親水性作用液相層析”。相對於逆相層析適用於分析中至低極性化合物,HILIC 材質的分析範圍則為中至高極性的化合物,如圖1 所示,在HPLC 的分析光譜中,HILIC 管柱補足了RP 管柱 的不足。


      HILIC 管柱為所有親水性管柱材質的總稱,包含了所有中高極性官能基的材質,傳統 Normal phase LC 所使 用的Si, Diol, NH2 也歸納為HILIC 管柱之內。圖二所示為HILIC官能基的類別,中性HILIC官能基含極弱的離 子作用力,因此對離子性化合物的分析能力較弱。帶電性的HILIC 官能基如Si, amino 對離子性物質的選擇 性較強,但其分析效能受移動相pH 值的影響也大。雙離子性的HILIC管柱在官能基上同時具備陰、陽離子, 並且此二離子不受移動相pH 值的影響,可同時分析帶正電或負電的化合物,應用較廣。
      HILIC 管柱相較於normal phase 管柱的優勢為使用的移動相為高極性的溶劑與水,對水溶性分析物的溶解度較高。
      HILIC 分析的機制如圖三,首先在官能基上形成一層水層,讓官能基展開,移動相中的有機層則在水層之外 形成有機層,HILIC分析有兩個機制,其一經由待測物在水層/有機層的分布形成分離,其二則是待測物離子 基與官能基上離子基的離子交換作用,透過此兩機制對中、高極性物質形成分離。
      作HILIC 管柱方法開發時,須掌握與逆相管柱相反的沖提原則,水為HILIC管柱中最強的沖提液,高比例的有機溶劑則能讓分析物的滯留延長。而高極性的化合物會比低極性的有更長 的滯留,如圖四所示。

      Merck HILIC 管柱為專利雙離子(zwitter ion)型態官能基,廣 泛適用於各類中、高極性化合物的分析。也被美國FDA採用 為三聚氰胺的標準方法,對結構類似的三聚氰胺與三聚氰酸有很好的分離效果。目前有ZIC HILIC 及ZIC cHILIC兩種管柱可供選擇,不同位置的陰、陽離子官能基提供了不同的離子交換能力,對極性物質的沖提效 果也有不同的選擇。

      ZIC HILIC管柱不但適用於有機離子性化合物的分析,也可用於醣類、有機酸及無機離子的分析,且可將陰、陽離子在同一方法一併分析,如圖五、圖六。



      如您需ZIC HILIC 相關產品資訊,請上http://tinyurl.com/p6bagpy 查詢。Merck 針對ZIC HILIC 管柱的分析,也開發了分析預測軟體,如需使用線上預測軟體,請洽默克人員。(02)2161-1111 ext. 1321 陳小姐。

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